鲁科版高中华学化学反应原理(选修)《电能转化为化学能-电解》

（鲁科版）化学反应原理（选修） （ 一 ） 分 析 电 解 反 应 的 一 般 思 路 ：明 确 溶 液 中 存 在 哪 些 离 子 、 电 极阴 阳 两 极 附 近 有 哪 些 离 子根 据 放 电 顺 序 分 析 ， 得 出 产 物练 习 ： 分 析 以 惰 性 电 极 电 解 下 列 溶 液 的 电 极 反 应 。（ ） 硝 酸 银 溶 液 （ ） 氯 化 钠 溶 液（ ） 稀 硫 酸 （ ） 氢 氧 化 钠 溶 液 电 解 含 氧 酸 、 强 碱 溶 液 、 活 泼 金 属 的 含 氧 酸 盐 溶 液时 ， 实 质 上 是 电 解 水 。 如 电 解 H2SO4、 HNO3、 NaOH、Na2SO4等 溶 液 时 其 电 极 反 应 式 为 ：阳 极 ： 4OH -4e- 2H2O +O2阴 极 ： 4H+ + 4e 2H2 总 反 应 ： 2H2O = O2 + 2H2 电 解电 解 液 复 原 ： 电 解 后 溶 液 中 溶 质 的 质 量 分 数 增 大 ，若 要 恢 复 原 来 的 浓 度 ， 只 需 加 入 一 定 量 的 水 即 可 。（ 二 ） 、 惰 性 电 极 电 解 电 解 质 溶 液 的 规 律1、 本 质 是 电 解 水 型 ： 电 解 无 氧 酸 溶 液 (氢 氟 酸 除 外 )、 不 活 泼 金 属 的 无 氧酸 盐 溶 液 时 ， 实 质 上 是 电 解 质 本 身 被 电 解 。 如 电 解盐 酸 、 CuCl2溶 液 等 时电 解 液 复 原 ： 电 解 后 溶 液 中 溶 质 的 质 量 分 数 减 小 ，若 要 恢 复 原 来 的 组 成 和 浓 度 ， 需 加 入 一 定 量 的 溶 质(通 入 一 定 量 的 HCl气 体 )阳 极 ： 2Cl - 2e- Cl2阴 极 ： 2H+ + 2e H2 总 反 应 ： 2HCl = Cl2 + H2 电 解电 解 盐 酸2、 本 质 是 电 解 电 解 质 本 身（ 二 ） 、 惰 性 电 极 电 解 电 解 质 溶 液 的 规 律 电 解 不 活 泼 金 属 的 含 氧 酸 盐 时 ， 电 解 质 和 水 都 有 一部 分 被 电 解 ， 如 电 解 CuSO4溶 液 、 AgNO3溶 等 。阳 极 ： 4OH -4e- 2H2O + O2阴 极 ： 2Cu2+ + 4e 2Cu总 反 应 ： 2CuSO4 + 2H2O = 2Cu+O2 +2H2SO4 电 解电 解 液 复 原 ： 电 解 后 原 溶 液 中 溶 质 的 质 量 分 数 减小 ， 若 要 恢 复 原 来 的 组 成 和 浓 度 ， 需 加 入 一 定 量金 属 氧 化 物 。电 解 CuSO4溶 液3、 放 氧 生 酸 型（ 二 ） 、 惰 性 电 极 电 解 电 解 质 溶 液 的 规 律 电 解 活 泼 金 属 的 无 氧 酸 盐 溶 液 时 ， 电 解 质 和 水都 有 一 部 分 被 电 解 ， 如 电 解 NaCl溶 液 等 。电 解 液 复 原 ： 电 解 后 原 溶 液 中 溶 质 的 质 量 分 数 减 小 ，若 要 恢 复 原 来 的 组 成 和 浓 度 ， 需 通 入 一 定 量 的 HCl。阳 极 (C)： 2Cl -2e- Cl2 阴 极 (C)： 2H+ +2e H2 总 反 应 ： 2NaCl+2H2O = 2NaOH + Cl2 + H2 电 解4、 放 氢 生 碱 型（ 二 ） 、 惰 性 电 极 电 解 电 解 质 溶 液 的 规 律电 解 NaCl溶 液 （ 三 ） 原 电 池 和 电 解 池 的 比 较装 置 原 电 池 电 解 池能 量 转 化电 极 名 称电 极 反 应电 子 流 动 方 向 化 学 能 转 化 为 电 能 电 能 转 化 为 化 学 能正 极 、 负 极 阴 极 、 阳 极负 极 ： 本 身 失 电 子 ，发 生 氧 化 反 应正 极 ： 溶 液 中 阳 离子 （ 或 O2） 得 电 子 ,发 生 还 原 反 应 阴 极 ： 阳 离 子 得 电 子 ， 发生 还 原 反 应阳 极 ： 活 性 电 极 ： 本 身失 电 子 ， 发 生 氧 化 反 应 惰 性 电 极 ： 阴 离 子 失 电子 发 生 氧 化 反 应电 子 由 负 极 流 出 经外 电 路 流 入 正 极 电 子 由 电 源 负 极 流 出 经 导 线流 向 阴 极 ， 阳 离 子 得 电 子 ；阴 离 子 在 阳 极 失 电 子 经 导 线流 向 电 源 正 极 1、 以 石 墨 作 电 极 分 别 电 解 下 列 溶 液 ， 在 阴 极 不 能得 到 氢 气 的 是 （ ）A. Na2SO4 B. AgNO3 C. NaCl D. NaOH2、 以 石 墨 作 电 极 分 别 电 解 下 列 溶 液 ， 电 解 质 和 水的 量 都 发 生 变 化 的 是 （ ）A. Na2SO4 B. AgNO3 C. NaCl D. NaOH3、 以 石 墨 作 电 极 电 解 水 时 ， 溶 液 pH值 变 大 的 是（ ）A. Na 2SO4 B. AgNO3 C. NaCl D. NaOHB B CC D 4、 串 联 电 解 熔 融 KCl、 MgCl2、 Al2O3一 段 时 间 后 ， 析出 K、 Mg、 Al的 物 质 的 量 之 是 。d a b cK I淀粉试纸5、 c作 为 笔 在 左 边 纸 上 写 字 ，字 迹 变 蓝 ， 则 b是 极 ，c上 发 生 的 反 应 为 ：， d的 总 化 学 反 应 方 程 式 为 ：。 6:3:2正2I-2e- I2 2KI+2H 2O = H2 +I2 +2KOH 电 解作 业 ： P18 第 一 题 （ 不 一 定 列 表 格 ） 二 、 电 解 原 理 的 重 要 应 用 H+Na+Cl-OH-阳 极 :放 出 有 刺 激 性 气 味 的 气 体阴 极 :放 出 无 色 无 味 的 气 体1、 电 解 饱 和 食 盐 水电 极 反 应 方 程 式 阴 极 ： 2H+ + 2e- H2阳 极 ： 2Cl- 2e- Cl2总 式 ： 2NaCl+2H 2O = 2NaOH + Cl2+ H2通 电注 意 ： 阴 极 区 pH值 升 高 ， 酚 酞 变 红 （ 阴 极 与 负 极 相 连 ） +-纯 铜 粗 铜 电 解 液(CuSO4溶 液 )阴 极 ： Cu2+ + 2e- Cu （ 还 原 反 应 ）阳 极 ： Cu - 2e- Cu2+ （ 氧 化 反 应 ）特 征 纯 铜 作 阴 极 ， 粗 铜 作 阳 极阳 极 主 要 金 属 与 电 解 质 中 的 阳 离 子 相 同电 解 液 CuSO 4的 浓 度 略 变 小 ， 有 杂 质 离 子Zn2+、 Fe2+、 Ni2+杂 质 Zn、 Fe、 Ni、 Ag、 Au如 何 除 去 ？ 2、 铜 的 电 解 精 炼阳 极 还 包 含 Zn、 Fe、 Ni失 电 子 ， 且 比 Cu先 失 电 子 +-铁 片 铜 片 电 镀 液(CuSO4溶 液 )阴 极 ： Cu2+ + 2e- Cu （ 还 原 反 应 ）阳 极 ： Cu - 2e- Cu2+ （ 氧 化 反 应 ）特 征 镀 件 作 阴 极 ， 镀 层 金 属 作 阳 极阳 极 金 属 与 电 解 质 溶 液 中 的 阳 离 子 相 同电 镀 液 CuSO 4的 浓 度 基 本 不 变 3、 电 镀电 镀 的 定 义 ： P16电 镀 的 意 义 ： P16（ 1） 电 镀 铜 +-铁 片 锌 片 电 镀 液(ZnCl2溶 液 )说 明 ： 因 Zn 2+离 子 浓 度 远 大 于 +离 子 浓 度 Zn2+H+， 则 Zn2+放 电 （ 2） 电 镀 锌阴 极 ： Zn2+ + 2e- Zn （ 还 原 反 应 ）阳 极 ： Zn -2e- Zn2+ （ 氧 化 反 应 ） 原 电 池 、 电 解 池 、 电 镀 池 判 定 规 律若 无 外 接 电 源 ， 可 能 是 原 电 池 ， 然 后 依 据 原 电 池的 形 成 条 件 分 析 判 定 ， 主 要 思 路 是 “ 三 看 ” 先 看 电 极 ： 两 极 为 导 体 且 活 泼 性 不 同 再 看 溶 液 ： 两 极 插 入 电 解 质 溶 液 中 后 看 回 路 ： 形 成 闭 合 回 路 或 两 极 接 触若 有 外 接 电 源 ， 两 极 插 入 电 解 质 溶 液 中 ， 则 可 能 是电 解 池 或 电 镀 池 。 当 阳 极 金 属 与 电 解 质 溶 液 中 的 金属 阳 离 子 相 同 ， 则 为 电 镀 池 ， 其 余 情 况 为 电 解 池 。 练 习 1： 在 50mL 0.2mol/L的 硫 酸 铜 溶 液 中 插 入 两 个电 极 ， 通 电 电 解 (不 考 虑 水 分 蒸 发 )， 则 ： 若 两 极 均 为 铜 片 ， 试 说 明 电 解 过 程 中 溶 液 溶 质 浓度 将 怎 样 变 化 ？ 若 阳 极 为 纯 锌 ， 阴 极 为 铜 片 ， 阳 极 反 应 式 是 。 如 果 两 极 均 为 铜 片 且 不 考 虑 H+在 阴 极 上 放 电 当 电路 中 有 0.01mol电 子 通 过 时 ， 阴 极 增 重 g，阴 极 上 的 电 极 反 应 式 是 。不 变 0.32Zn Zn2+ +2e Cu2+ +2e Cu 练 习 2： 下 列 叙 述 不 正 确 的 是 （ ） A 电 解 饱 和 食 盐 水 时 ， 用 铁 作 阳 极 ， Cl 发 生 氧 化 反 应B 电 解 法 精 炼 铜 时 ， 纯 铜 作 阴 极 ， Cu2+发 生 还 原 反 应C 电 镀 铜 时 ， 金 属 铜 作 阳 极 ， 电 镀 液 可 用 硫 酸 铜 溶 液D 铜 锌 原 电 池 中 ， 锌 作 负 极 ， 电 子 从 锌 极 流 向 铜 极 A 练 习 3： 某 同 学 按 右 图 所 示 的 装 置 进 行 电 解 实 验 。下 列 说 法 正 确 的 是 （ ） A、 电 解 过 程 中 ， 铜 电 极 上 有 H2产 生 B、 电 解 初 期 ， 主 反 应 方 程 式 为 ： Cu H2SO4 CuSO4 H2 C、 电 解 一 定 时 间 后 ， 石 墨 电 极 上 有 铜 析 出 D、 整 个 电 解 过 程 中 ， H 的 浓 度 不 断 增 大 B C 作业：P18 第2、3题